在许多国家一立方水能生产2公斤粮食,而我国用同样的水产粮不足1公斤,其差别就是缘于农业节水技术落后,对于我们这样一个极度缺水的国度来说——发展农业节水技术是紧迫课题。
赤地千里,颗粒无收,干旱常常成为威胁我国农业生产的挥之不去的魔影。上世纪90年代以来,全国每年因旱受灾的耕地面积约4亿亩,占我国耕地面积的近1/4,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方,相当于10多个大型水库的全部存水量。
我国是世界上水资源极度缺乏的国家之一,人均水资源的占有量不及世界人均水平的1/4,有人预测到2030年,人均水资源量将下降到1760立方,逼近国际上公认的1700立方的严重缺水警戒线!
在我国,农业又是用水大户,占全国用水量70%,在水资源极度缺乏的情况下,农业用水的效率又相当低,浪费严重。据统计,我国农业灌溉水的利用率只有不到50%,仅为发达国家的一半左右,一方水只能生产0.85千克粮食,远低于2千克以上的世界发达国家水平。这说明我国农业有着巨大的节水潜力。如果能把农业灌溉用水的利用率从目前的约50%提高到70%,则仅灌溉用水就可节水约900亿立方,是我国每年灌区缺水量的三倍。据有关部门预测,在灌溉用水量不增加的情况下,保障21世纪我国粮食安全的惟一选择就是大力发展节水农业。
农业节水技术是一个综合技术体系,是集合了农学、植物生理、土壤化学、微生物学、环境和气象、农业工程等多门学科的综合应用技术。发达国家在生产实践中,始终把提高灌溉水利用率、田间节水灌溉技术和作物水分生产效率作为重点,在水源开发利用技术、田间节水灌溉技术、农艺节水技术、用水管理技术和节水农业技术集成与产业化方面都有较大的突破。
农业节水技术主要有四个发展方面,包括工程技术、生物技术、农艺技术和管理技术, 而这四种技术的综合运用可以使节水达到事半功倍的效果。我们接触较多的灌渠防渗,发展微、喷灌就属于工程节水技术。但是目前,我国节水灌溉面积还不到有效灌溉面积的一半,渠道防渗和管道输水灌溉等方式仍占主导地位,喷灌和微灌等节水灌溉方式仅占灌溉面积的2.6%左右,与发达国家相比还有很大差距。生物节水技术,如通过基因工程培育新的抗旱品种在我国虽然发展迅速,但是由于受到整体生物技术发展水平的影响,水平不是很高。而农艺节水技术和管理节水技术在我国节水发展中受重视的程度还低,投入也不够。实践证明,坐水点种、旱育秧、种子包衣、施用抗旱保水剂等农艺节水措施,以及使用正确的灌溉方式建立良好的灌溉制度,产生的节水效果也是十分显著的。
相比之下,节水农业技术发达的国家,十分重视抗旱节水作物品种的培植,特别是近年来通过利用新的转基因技术、植物抗旱基因的挖掘和分离、基因聚合技术,培植出了一批小麦、棉花、牧草、水果和陆稻品种,使其不仅具有节水抗旱的突出特点,又具备稳定的形状和优良的品质特性。在节水农作制度关键技术研究方面,有的国家正在依据地域特性发展免耕,研究证明当耕作次数由7—10次减少到1次或不耕时,休闲地的蓄水量可以由102毫米增加到183毫米,蓄水量从占降水量的19%提高到40%,小麦单产从70公斤/亩提高到180公斤/亩。喷灌技术被广泛应用于蔬菜、果树、葡萄、经济作物、牧草、玉米和小麦。捷克、德国、罗马尼亚的喷灌面积已经接近其总灌溉面积,且自动化和机械化水平日益提高。新的激光控制平地技术用于完成土地精细平整工作。该技术从20世纪80年代在美国大面积推广,使灌溉匀度达到80%以上,田间灌水效率达到70%—80%。
那么,怎样发展我国的现代节水农业技术并尽快使之产业化呢?专家认为,我国在节水农业技术方面存在以下问题:节水农业高新技术研究相对薄弱,新技术储备少,尤其缺乏根据我国农业生产特点和区域特征而进行的基础研究及战略考虑。节水农业技术作为一项复杂的系统工程,需要水利、农艺、工程和管理技术的整体融合与合理配套。但现状往往是在各单项技术间缺乏有机的连接和集成,没有合适的应用模式。
另外,节水设备和材料的工艺落后,产品功能单一,仿制国外多,质量差,配套性差。技术的薄弱,产品研发制造能力不强,也没有形成体系,导致产业没有稳固的基础。
我国在农艺节水技术领域取得的很多成果在研发阶段表现出显著的节水增产增收效果,但在实际应用中,却由于缺乏相应的技术产品、配套的应用设施和规范化的技术产品标准,难以大面积推广。
专家认为,我国的节水农业产品市场需求巨大。今后10年,我国仅在节水灌溉设备市场一项,就需要管材2.25亿米、管件1500万件、出水口900万个。整个节水农业市场孕育着综合经济效益大约2000亿元以上的市场规模,同时还可以拉动相关产业的发展,增加约30万个就业机会。
据了解,国家已把“现代节水农业技术体系及新产品研究与开发”列入了“十五”重大科技专项。通过这一专项将向节水农业投资4.2亿元,建立辐射面积达100万亩的节水农业示范区,创制抗旱优异作物育种新材料50—55份,选育抗旱节水作物新品种15—20个左右,力争实现我国现代节水农业的前沿与关键技术的重大突破,提高节水农业关键设备和产品的性能和质量,提升节水农业的产业化能力和水平。